Ciencias con mención en Ingeniería Civil

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    Uso de biopolímeros en el control de asentamientos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-24) Jaime Monge, Diego Andree; Diaz Rojas, Daniel Gustavo; Aguilar Estación, Christian Anthony; Ovalle Sánchez, Jhofrant Mariano; Alvarado Osorio, Pablo Josué; Zavala Rosell, Guillermo José
    Los asentamientos que presentan algunos suelos debido a factores que relacionan las propiedades físicas y mecánicas de este, son problemas que han estado presentes desde hace mucho tiempo en el sector de la construcción. Por ello, se han estudiado diversas técnicas de distintos tipos, como físicas (compactación del suelo) o químicas (uso de cal o cemento) en la búsqueda de fortalecer el suelo y mejorar su comportamiento con fines constructivos. Estas últimas técnicas generan una gran cantidad de contaminantes y emisión de CO2 desde su elaboración y su utilización puede afectar al funcionamiento del suelo y el ambiente. Debido a esto, ha crecido el interés de analizar otras sustancias que puedan servir para mejorar las propiedades geotécnicas del suelo. Ante ello, aparecieron los biopolímeros como alternativa económica y ecológica que brindan grandes beneficios a los suelos, optimizando sus propiedades físicas, como su porosidad, y mecánicas, como la resistencia a la compresión. Por ello, en la presente investigación se recopilaron las principales características de los biopolímeros más utilizados en el mercado, tales como la goma Xantana, goma Gellan, goma Agar, goma Guar, la caseína y el betaglucano, y se analizaron los diversos resultados obtenidos por distintos autores que realizaron ensayos de laboratorio aplicados a suelos tratados con biopolímeros. Posteriormente, se hizo una discusión de resultados para cada uno de los ensayos y se mencionó cómo estos se relacionan con el control del asentamiento. Finalmente, a partir de los ensayos estudiados se determinó que el uso de biopolímeros en el tratamiento del suelo mejora sus propiedades físicas y mecánicas, lo cual conlleva en una reducción de los asentamientos. Además, se brindaron recomendaciones donde se resaltó como el precio de los biopolímeros ha bajado, por lo que se les debería tomar en cuenta como material a utilizar en obras reales y se enfatiza que se realicen mayores investigaciones donde se incluyan otros factores que simulen ambientes más reales y no se limite a ambientes controlados en un laboratorio.
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    Ensayos especiales de laboratorio en suelos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-28) Caparachin Vilca, Steisy Graciela; Aquino Chumbile, Kevin Gunter; Patiño Padilla, Rodrigo José; Portal Espino, Jared Fernando; Yeckle Damian, Jose Stefano; Zavala Rosell, Guillermo José
    La geotecnia es una de las ramas de la ingeniería civil. Uno de sus campos de interés es el diseño de las cimentaciones de los diversos proyectos que se ejecuten. Para la realización de estos diseños, es fundamental determinar las características del suelo y los parámetros geotécnicos que definen su comportamiento como material de cimentación y construcción. Para obtener estos parámetros, se realizan múltiples ensayos de laboratorio tradicionales. En la actualidad, debido a los avances tecnológicos, es posible realizar ensayos de laboratorio de mecánica de suelos más avanzados en lo referente a precisión con la que se obtienen los parámetros geotécnicos de interés. Existe un amplio número de ensayos modernos, los cuales se vienen desarrollando, en la mayoría de los casos, desde hace menos de 25 años. Para el presente trabajo, se realizó una búsqueda de información sobre cinco (5) ensayos que permiten determinar múltiples parámetros geotécnicos para diversos tipos de suelos. Los ensayos seleccionados para esta investigación son el ensayo triaxial con trayectorias de esfuerzos, el ensayo triaxial cíclico, el ensayo de consolidación a deformación constante, el ensayo de consolidación inducida por flujo y el ensayo de consolidación incremental. Para cada uno de los ensayos, se revisó el estado del arte de su aplicación en investigaciones geotécnicas reales y se realizó una descripción general del ensayo, de los equipos utilizados y del procedimiento estándar a seguir. Además, se detallaron los parámetros geotécnicos que pueden obtenerse con cada ensayo. Para ello, se enunciaron las ecuaciones matemáticas planteadas por otros autores. Asimismo, se explicó la aplicación a la ingeniería de cada uno de los ensayos y se compararon los ensayos modernos con sus contrapartes tradicionales. Finalmente, sobre la base de la investigación realizada, se formularon las conclusiones principales sobre cada uno de los ensayos. Entre ellas, destacan la necesidad de realizar adaptaciones a equipos tradicionales (o reemplazarlos) para poder ejecutar los ensayos especiales, la capacidad de estudiar variables geotécnicas bajo condiciones de ensayo y ejecución que no serían posibles con los ensayos tradicionales, y que los ensayos especiales no suelen reemplazar íntegramente a sus contrapartes tradicionales por diferencias notorias entre parámetros obtenibles.
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    Geosintéticos: tipos, usos, medición y utilización de sus propiedades índice y de interacción con el suelo
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-11) Aguilar Herrera, Joyce Lissette; Montenegro Rios, Naysha Verónica; Pauccar Navarrete, Dayana Elizabeth; Luna Torrejón, Ricardo Miguel; Todco Gutierrez, Edgard Jean Piere; Zavala Rosell, Guillermo José
    Los geosintéticos tienen un elevado número de aplicaciones en la ingeniería geotécnica y su uso se incrementó en los últimos años, esto puede ser explicado por el avance tecnológico de estos y la economía que ellos brindan. Por eso, el presente trabajo de investigación consiste en la descripción de los tipos de geosintéticos, las funciones que cumplen y el uso que se les puede dar en proyectos de ingeniería. Además, se explican algunas de propiedades índice y de interacción con el suelo más importantes en el diseño de los mismos, así como los ensayos necesarios para obtener dichos parámetros. Este trabajo resulta importante ya que menciona las características de cada tipo de geosintético, que son necesarias para el proceso de planificación, análisis y diseño de proyectos de ingeniería civil, geotecnia, entre otros. El objetivo principal de la presente investigación es explicar las funciones y propiedades de los geosintéticos aplicables en obras civiles. Para ello, se aplica una metodología de estudio de caso que consiste en la revisión de fuentes académicas confiables y documentos de empresas relacionadas al rubro de la ingeniería geotécnica. Finalmente, como se detalla en la sección de conclusiones, se menciona que los geosintéticos pueden ser aplicados según la función que se desea cumplir, y la elección del tipo de geosintético a usar depende del análisis según las propiedades, el tipo de proyecto, aspectos económicos, entre otros.
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    Estudio comparativo de metodologías de análisis de licuación de suelos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-10) Avilés Farfán, Gonzalo Benjamín; Grados Trujillo, Darío Augusto; Ochoa Pérez, José Gonzalo; Pariona Palomino, César Gustavo; Vite Heredia, Arom Neil; Zavala Rosell, Guillermo José
    Debido a que la licuación de suelos es un fenómeno que ocurre en varias partes del Perú, surge la necesidad de emplear métodos de análisis de licuación de suelos. Sin embargo, son muy numerosos, por lo que una comparación entre estos es útil para determinar si uno u otro resulta más conveniente dado un cierto escenario particular. Por tanto, el objetivo de este trabajo de investigación es el de realizar un análisis comparativo entre cuatro métodos de licuación de suelos. Específicamente, se busca presentar los cuatro métodos seleccionados, evaluar el potencial de licuación para un suelo dado y comparar los resultados obtenidos y parámetros empleados. Los métodos seleccionados fueron los de: R.W. Boulanger e I. M. Idriss (2014), Kayen R. et al. (2013), Eurocódigo 8 – AENOR (2011) y Cetin et al. (2016). El caso de estudio será para un suelo ubicado en territorio peruano, en específico, en la ciudad de Juliaca en Puno, y para dos sismos: uno esperable en la zona y otro cuya ocurrencia es muy improbable. Se analiza de esta manera para observar cómo varían los métodos con la magnitud y aceleración de un sismo. En este análsis comparativo se encuentra que el método de Cetin et al. (2016) es el más confiable de utilizar, por ser el que considera más variables; mientras que el del Eurocódigo 8 – AENOR (2011) es el más práctico de usar al ser parte de una norma. Además, para sismos fuertes (factores de seguridad de licuación bajos) los métodos tienden a asemejarse para estratos licuables y las curvas basadas en el número de golpes N del ensayo SPT tienen la misma forma, a diferencia del método que emplea la velocidad de ondas de corte. La variabilidad de las propiedades del suelo utilizado, complican el análisis de resultados final en cuanto a la búsqueda de relaciones. Sin embargo, es posible obtener diferencias numéricas cuantificables y cualitativas entre cada uno de los métodos.